抗冲改性剂

2.抗冲击改性的理论
抗冲改性剂的定义：
能把脆性塑料转变为韧性 塑料的高分子添加剂 抗冲改性的方法： 共混改性 共聚改性
冲击脆裂机理

制品受振动和冲击应力传入的机械能 被连续的基体－－硬相所吸收，如果 要防止脆裂，能量必须传到封闭的高 弹性中。
Stages of deformation
Fracture of polymers Ductile and brittle fractures
聚丙烯酸酯类改性剂的电镜照片

“草莓型”结构
聚丙烯酸酯类改性剂的应用

UPVC窗型材聚丙烯酸丁酯(ACR)含量对冲击强度的影响
聚丙烯酸酯类改性剂的优点


无故障加工 光亮且持久 能获得很高的缺口抗 冲击强度 很好的外观 良好的耐老化性能
抗冲改性PVC的应用实例
ABS

三元贡献图
抗冲改性剂 Impact Modifier
1.简介
脆性的塑料： PVC PS PP PA POM
塑料脆性的测定与评价
冲击性能测试方法 简支梁测试（Sharp） 无缺口（常温、低温） 有缺口（常温、低温） 悬臂梁测试（Izod） 无缺口（常温、低温） 有缺口（常温、低温）
简支梁测试（Sharp）

GB 1043－79
悬臂梁测试（Izod）

GB 1843－80
不 同 塑 料 的 抗 冲 击 强 度
抗冲击吸收的能量（kJ/m2）
弹性能－－断裂应力（聚合物的弹
性模量） 形变能－－分子链滑移吸收的能量
冲击强度的测试方法



DIN 53453（简支梁） DIN 53753（双V形缺口试样） GB 1043－79 （简支梁） GB 1843－80 （悬臂梁） ISO 179－1982 （简支梁） ISO 180－1982（悬臂梁） ASTM D 256 （悬臂梁）（简支梁）
聚丙烯的抗冲改性
热塑性弹性体（TPE）－弹性相占主相 抗冲改性PP（PP-I）－PP占主相
PP共混物随着EPDM的变化
PP抗冲击改性

抗冲改性的PP与EPDM含量的关系的
改性PP在汽车上的应用
汽车保险杠
前后挡板
仪表板
车轮挡板
门板衬里
聚苯乙烯及其共聚物的抗冲改性
丁二烯接枝聚苯乙烯
Thermosetting polymers
Crazing
Fibrillar bridges
Mircovoids
Crack
聚合物的拉伸应力应变曲线



1 刚性材料 2 弹性材料 3 增韧改性后的聚合物材料
两种结构不同（机理不同）的共混物
体系中有类似蜂窝状网络分布的 高弹相 如：PVC/EVA；PVC/PE-C 2. 体系中有分散于硬高分子基体的 球形高弹性粒子 如：PVC／ABS；PVC/MBS
常见的ACR抗冲改性剂
1 国外开发的主要产品
美国Rohm Haas公司 的KM系列
韩国LG公司的IM系列
日本吴羽公司的FM系列
2 国内开发的主要产品
山西省化工研究院的ACR-JG-501
北京化工研究院的BKM-323B
ACR抗冲改性UPVC机理简述
主要应用橡胶抗冲改性机理来解释。 大致包括微裂纹理论、次级转变理 论、银纹支化理论、韧化理论、屈 服膨胀理论、多重裂纹理论和银 纹—剪切带等理论。Bucknall等人提 出的银纹—剪切带理论为较多人所 接受，它能比较合理地解释“核— 壳”型粒子抗冲改性UPVC 。
可以用ABS改性的塑料
PVC
PMMA
PC
PU弹性体
ABS的增强特点
光洁度高
刚性和韧性同时提高
ABS改性时可提高材料的耐热性
MBS
Methyl methacrylate
Butadiene

三元贡献图
Styrene
MBS改性PVC

来自百度文库冲击强度与温度的关系
聚丙烯的抗冲改性剂
1.
抗冲击能量释放的两种机理
一、微裂纹形成 （微纤化形变区） 能量释放是由分 子伸展运动形成 小空隙而引起的， 其结果会造成体 积膨胀。
抗冲击能量释放的两种机理
二、剪切形变 （剪切屈服） 基体中高分 子链发生滑 移而产生的 能量释放， 不造成显著 体积变化
弹性核壳结构
3.PVC的抗冲改性
顺丁胶
SBS(Styrene-Butadiene-Styrene) EPDM(Ethylene-Propylene-Diene Mischpolymere) EPR (Ethylene-Propylene Rubber) POE弹性体(Polyolefin
Elastomer)
SEI弹性体(Styrene Ethylene Interpolymer)
网络型
PE-C和EVA在改 性PVC时，在加 工过程中形成了 蜂窝状的网络。
MBS和PAE(ACR) 在改性PVC时， 在加工过程中形 成了单个球形高 弹粒子。
网络型抗冲改性剂对剪切的依赖性


在加工过程中，剪切力 必须正好满足以形成网 络状结构，过多的剪切 往往会破坏网络，由此 会导致冲击强度的降低。 当温度超过185～190度 时也会产生同样效应

相同条件下EVA网状 结构的破坏，EVA于 是以球状粒子形式存 在。（发生相反转）
氯化聚乙烯抗冲改性剂（CPE）


装饰线型材中CPE－135A含量对冲击强度的影响 CaCO3含量50份
氯化聚乙烯抗冲改性剂的优缺点
优点： 价格低廉 加工容易 缺点： 刚性下降 弯曲强度下降 降低耐热性 降低表面硬度 光泽性下降
聚丙烯酸酯抗冲改性剂（ACR）
聚丙烯酸丁酯（Tg～－56度） 聚丙烯酸2－乙基己酯（Tg～－70度）
悬浮聚合接枝PVC 接枝共聚丙烯酸衍生物，如丙烯酸丁 酯（BA）与甲基丙烯酸甲酯（ACR）

“核-壳”结构ACR抗冲改性剂简 介
橡胶核（PBA）
较高Tg壳（PMMA）
“核—壳”结构ACR抗冲改性剂结构图
用SBS改性PS
用EPDM改性PS可用于户外
聚酰胺的抗冲改性
需要接枝改性的弹性体 g-EPDM g-EPR g-POE 接枝马来酸酐、丙烯酸（酯）
改性与非改性的聚酰胺物理性能比较

接枝EPDM、EPR和POE弹性体改性PA66
END

2002.11.18